கேள்வி : உலகை முற்றிலும் மாற்றிய கண்டுபிடிப்புகள் என்ன?

 கேள்வி : உலகை முற்றிலும் மாற்றிய கண்டுபிடிப்புகள் என்ன?

பதில்:..என் இனிய நண்பர் ..Dr.Andrew Peter Leon-Genetics and Plant Breeding இல் PhD, தமிழ்நாடு வேளாண்மைப் பல்கலைக்கழகம் (2020 ஆண்டு பட்டம் பெற்றார்)

கடந்த 2019 டிசம்பரில் ஹி ஹியான்குய் என்ற சீன ஆய்வாளர் ஆய்வு அறங்களை மீறியதற்காக மூன்றாண்டுகள் சிறைத்தண்டனை பெற்றார். அவர் செய்த தவறு (மிகப்பெரிய), தான்தோன்றித்தனமாக ஒரு அறிவியல் தொழில்நுட்பத்தை மனிதக் கருவில் சோதித்துப் பார்த்தது! அவரின் ஆய்வின் படி பிறக்கும் குழந்தைகள் எச்.ஐ.வி வைரசுக்கு எதிர்ப்புத்திறன் பெற்றிருக்கும்!

அவர் பயன்படுத்திய தொழில்நுட்பம் தான் நவீன உலகை முற்றிலும் மாற்றக்கூடிய கண்டுபிடிப்பாகக் கருதப்படுகிறது. அதற்கு பெயர் 'Designer Baby technology' என்றழைக்கப்படும் கிறிஸ்பர்-கேஸ் (CRISPR-Cas). உயிரியல் ஆய்வுகளை நீங்கள் தொடர்ந்து பின்பற்றுபவராக இருந்தால் கவனித்திருப்பீர்கள்: 2014-க்கு பிறகு கிறஸ்பர்-கேஸ் தான் மிக அதிகமாகப் பேசப்பட்ட, படுகின்ற தொழில்நுட்பமாக இருக்கும்.

அப்படி என்ன தொழில்நுட்பம் அது?

பாக்டீரியாக்கள் எப்போதும் தங்களிடம் அதிசயிக்கத்தக்க உயிரியல் மற்றும் மரபியல் செயல்பாடுகளைப் பொதிந்து வைத்திருக்கின்றன. இந்த செயல்பாடுகளால்தாம் இவற்றால் மனிதர்கள் கற்பனை செய்து பார்க்கவும் முடியாத அதீத சூழ்நிலைகளிலும் தப்பி வாழ முடிகிறது.

இயற்கையில் பாக்டீரியாக்களின் முக்கிய எதிரிகள் பாக்டீரியோபேஜ் எனும் வைரசுகள். சானிடைசர் வாங்க வழியில்லாததால் அவை வேறு பல நுட்பமான செயல்முறைகளால் பாக்டீரியோபேஜ்களைத் தோற்கடிக்கின்றன. அவற்றில் ஒன்று கிறிஸ்பர்-கேஸ்.

ஒரு பாக்டீரியோபேஜ் முதன்முறையாகத் தாக்கும்போது பாக்டீரியாக்கள் அவற்றின் மரபுத் தொடர்களை படி எடுத்து தங்கள் மரபுக்கூறுகளுடன் சேமித்து வைத்துக்கொள்கின்றன. இதுக்குப் பேர்தான் சுருக்கமாக ‘கிறிஸ்பர்’ (CRISPR:clustered regularly interspaced short palindromic repeats). கேஸ் என்பதற்கு ‘கிறிஸ்பர் சார்ந்த’ என்ற பேர் (Cas-CRISPR associated). இது ஒரு கிறிஸ்பர் சார்ந்த, டி.என்.ஏக்களை துண்டுபோடும் புரதத் தொகுப்பு (restriction enzyme - Molecular scissors).

இப்போதான் ஆட்டம் ஆரம்பம். அதாவது, மறுமுறையாக ஒரு பாக்டீரியோபேஜ் தாக்கினால், முந்தையத் தலைமுறையில் சேமித்த மரபுத்தகவல் இருக்கிறதல்லவா? அந்தத் தகவலை வைத்துக் கொண்டு, இந்த கேஸ் என்சைம் பாக்டீரியோபேஜ்களின் டி.என்.ஏ-வை ‘சர்ஜிக்கல் ஸ்ட்ரைக்’ நடத்திவிடும். அதாவது பரம்பரை பரம்பரையாகத் தங்கள் எதிரியை அடையாளம் கண்டு அழிக்கும் ஆற்றல் பெறுகின்றன.

இதிலென்ன விசேஷம் என்கிறீர்களா. இந்த கிறிஸ்பர்-கேஸ் 1980 களிலேயே கண்டறியப்பட்டாலும் ஆரம்பத்தில் ஆய்வாளர்களும் இதைப் பெரிதாக எடுத்துக்கொள்ளவில்லை. இந்தக் கேஸ் புரதத்தொகுப்பைக் கூர்ந்து பார்க்கையில் அது வைரசின் டி.என்.ஏ என்றில்லாமல் எந்த டி.என்.ஏ வையும் துண்டுபோடும் ரவுடி என்பது தெளிவானது. மற்றபடி இதை ஒழுங்குபடுத்தத்தான் பாக்டீரியாக்கள் வைரசின் டி.என்.ஏக்களை சேமித்து வைக்கின்றன. அதாவது, சேமித்து வைக்கப்பட்டுள்ள வைரசின் டி.என்.ஏ-விற்கு பதிலாக நாம் விரும்பும் டி.என்.ஏ பகுதியை இணைத்தால் அந்த இடத்தை அடையாளம் கண்டு கேஸ் 'சம்பவம்' செய்துவிடும்.

கேஸ் என்சைம் - எவனா இருந்தாலும் வெட்டுவேன்!

ரொம்ப எளிதாக விளக்கவேண்டுமானால், காவல்துறையிடம் இருக்கும் டி.என்.ஏ வை அழித்துவிட்டு வேறு ஒருவரின் டி.என்.ஏ வை வைத்து மாட்டி விடுவது போன்றது.

இதைத்தான் 2010 வாக்கில் (2012-ல் அறிவியல் இதழ்களில் பதிவாகின) Jennifer Doudna மற்றும் குழுவினரும், Feng Zhang மற்றும் குழுவினரும் தன்னிச்சையாக ஆய்வு செய்து முடிவுகளை வெளியிட்டு காப்புரிமை பெற்றனர். (இந்தக் காப்புரிமை பெறுவதற்காக எழுந்த போட்டியே, இந்த தொழில்நுட்பம் எவ்வளது முக்கியமானது என்பதை உணர்த்தும்!).

இதில் என்ன சிறப்பு?

உயிரினங்களின் இயக்கங்கள் மரபுப்பொருட்களால் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த மரபுப்பொருட்களில் ஏதேனும் ஒரு சிறிய மாற்றம் ஏற்பட்டாலும் அது மிகப்பெரிய மாற்றத்தை விளைவிக்கக்கூடிய வாய்ப்பு உண்டு. இயற்கையில் இப்படி நடக்கும் மாற்றத்தைத்தான் நாம் சடுதி மாற்றம் (mutations) என்கிறோம் - இதுவே உயிரினங்களின் பரிணாம வளர்ச்சிக்கும் முதன்மைக் காரணிகளில் ஒன்றாக இருக்கிறது.

ஆனால், இந்த சடுதி மாற்றத்தை அதிதுல்லியமாக ஒரு குறிப்பிட்ட பகுதியில் மட்டும் (ஜீன்) நடத்தும்போது நோய் எதிர்ப்புத்திறன் போன்ற உயர் பண்புகளைப் பெற வழியிருக்கிறது. கிறிஸ்பர்-கேஸ் இந்தச் செயல்களை முன் எப்போதும் இல்லாத வகையில் எளிதாகவும் செலவற்றதாகவும் மாற்றிவிட்டது. முக்கியமாக, வேளாண்மைத் துறையில் மரபு-மாற்றியப் பயிர்கள் தீவிர எதிர்ப்பைச் சந்தித்து வரும் காலகட்டத்தில் இத்தொழில்நுட்பம் நம்பிக்கை தருவதாகவும் இன்றியமையாததாகவும் மாறிவிட்டது (நம்புங்கள்-கிறிஸ்பர் இல்லாமல் வருங்கால வேளாண் இரகங்கள் இல்லை!). ஏற்கனவே நாளானாலும் கருத்துப் போகாத காளான் வகைகள் அமெரிக்காவில் வெளியிடப்பட்டுள்ளன.

எச்சரிக்கை மணி!

எப்போதும் போலவே, பல விமர்சனங்கள் முன் வைக்கப்படுகின்றன. கிறிஸ்பர் போன்றத் தொழில்நுட்பங்களை யார் கட்டுப்படுத்துகிறார்கள் என்பதும் முக்கியமானது. காப்புரிமை பெறும் காலகட்டத்திலேயே யு.சி. பெர்க்லி பல்கலைக்கழகத்துக்குக் கொடுக்காமல் தனியார் சார்ந்த பிராடு (Broad Institute) ஆராய்ச்சி நிலையத்துக்குக் காப்புரிமை வழங்கப்பட்டதாக விமர்சனங்கள் எழுந்தன.

Feng Zhang, சீன ஆய்வாளரின் தன்னிச்சையான எச்.ஐ.வி ஆய்வு அறிவிக்கையைத் தொடர்ந்து எச்சரிக்கை மணி ஒலித்திருக்கிறார். அதைத் தொடர்ந்து பல நாடுகளும் சட்டங்கள் வகுக்கத் தொடங்கியிருக்கின்றனர்.

கிறிஸ்பர் குறித்து ஒரு கண்காட்சியில் விளக்கிக்கொண்டிருக்கும் போது, ஒரு மாணவர் 'டிசைனர் பேபி' என்று சொல்கிறீர்களே - எனக்கு ஒரு ஆண்குழந்தை 'Blue Eyes'-உடன் வேண்டும், முடியுமா? என்றார். வேடிக்கையாகத் தோன்றினாலும் வில்லங்கம் புரிகிறதா!

அறிவியலின் கண்டுபிடிப்பு ..நன்றி ..